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软件仿真环境下的嵌入式软件测试的研究

唐科  
【摘要】:在实际工作中存在很多的专用嵌入式系统,它们以汇编语言作为开发语言,缺乏严格的软件测试,难以发现和确认软件中的错误,因此需要能针对汇编语言进行专业软件测试的工具。本论文以嵌入式系统的软件测试为研究对象,引入通用软件测试的思想和方法(黑盒测试、白盒测试),并针对嵌入式系统的特点,在某些具体测试方法上进行改进,在此基础上构建软件测试平台。 由于嵌入式系统的软件具有专用性、硬件依赖性、嵌入性、反应性、实时性等特征,因此,嵌入式软件的运行受到硬件的制约,而采用软件仿真的办法可以避免硬件依赖性,从而在此基础上对嵌入式软件的测试进行研究。软件仿真环境的建立是论文研究和测试工作开展的基础。因此建立了基于Linux 的Intel 8051 系列兼容CPU 仿真模拟平台cereal,通过对其内核的深入分析和研究,清楚了模块的定义及其相互联系,寄存器的访问、修改机制,断点设置机制以及指令仿真、运行原理。并在此基础上实现了cereal_text 自定义命令,完成了cereal_text 向TCL的移植,建立了测试用例脚本解释环境。 根据系统概要设计,完成了预处理模块的数据结构定义及算法设计和测试用例的概要设计,参与Lex 与Yacc 结合实现词法语法分析的研究工作。 在对汇编语言的结构进行分析时,提出以基本块为划分单位,构造程序流图,从而利用有向图的存储方式来处理程序流图,并计算出被测程序的分支路径数和循环复杂度。在此基础上设计了语句覆盖、路径覆盖、分支覆盖的算法。 最后,在项目组全体同志的共同努力下,完成了测试系统的编码及调试工作,实现了针对8051 汇编语言的原型测试系统。 研究表明,采用软件仿真模拟运行环境来进行嵌入式软件测试是成本低且实际可行的方法。


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